JP3675179B2 - Audio signal denoising device - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
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    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/34—Muting amplifier when no signal is present or when only weak signals are present, or caused by the presence of noise signals, e.g. squelch systems
    • H03G3/345—Muting during a short period of time when noise pulses are detected, i.e. blanking

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオ信号の雑音除去装置に関し、特にカーラジオ等におけるエンジンの点火プラグや窓開閉駆動モータ等に起因するパルス性の雑音（以下、「パルス性雑音」または「ノイズ」という）を除去する雑音除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５３は例えば特開昭６３−８７０２６号公報に記載の従来のパルス性雑音除去装置のブロック図である。図において、ＦＭ受信機のＦＭ中間周波信号を入力とするＦＭ検波回路１から出力された検波信号がＬＰＦ（ローパスフィルタ）からなる遅延回路２に供給されて遅延され、遅延回路２の出力はゲート回路３、そしてレベルホールド回路４を介してステレオ復調回路５に供給される。また検波信号は雑音検出用のＨＰＦ（ハイパスフィルタ）６に供給され、ＨＰＦ６を通過したノイズ信号はノイズアンプ７によって増幅されてノイズ検波回路８に供給される。
【０００３】
ノイズ検波回路８はノイズアンプ７の出力信号を整流する整流回路からなり、このノイズ検波出力は波形整形回路９および積分回路１０に供給される。波形整形回路９はノイズ検波出力を所定の時間幅のパルスに変換してゲート回路３に供給する。波形整形回路９からゲート回路３に供給されたパルスによってゲート回路３は駆動されて信号遮断状態になり、信号遮断状態時にはレベルホールド回路４によって信号遮断直前の遅延出力レベルが保持されてステレオ復調回路５に供給される。これによって電位の急変によるスパイクの発生が防止される。また積分回路１０はノイズ検波出力を平滑化してノイズレベルに応じた直流信号を得てノイズアンプ７にフィードバックすることによりＡＧＣループを形成する。
【０００４】
なお、遅延回路２はパルス性雑音がＨＰＦ６に供給されてからゲート回路３を遮断状態にするまでの時間を補うために設けている。また、ステレオ復調回路５には、図５４に示すようにＬｃｈ（左チャンネル）信号とＲｃｈ（右チャンネル）信号が（Ｌｃｈ＋Ｒｃｈ）／２を中心として周波数３８ｋＨｚにより平衡変調された形で入力されるので、例えば３８ｋＨｚで時分割することによりＬｃｈとＲｃｈを分離して取り出す。
【０００５】
図５５は従来の雑音除去装置の動作を示す図である。ＦＭ検波回路１の出力信号が図５５（ａ）に示すようなパルス性雑音（符号Ａ）を含む信号であるとすると、ＨＰＦ６によってＦＭ検波回路１の出力信号の高域成分が抽出されて図５５（ｂ）に示す信号が得られる。このＨＰＦ６の出力信号はノイズアンプ７によって増幅され、ノイズ検波回路８により整流され、波形整形回路９により図５５（ｃ）に示すように所定の時間幅のパルスに変換される。ゲート回路３では遅延回路２により図５５（ｄ）に示すように所定の時間遅らされた信号のパルス性雑音の期間（以下、「パルス性雑音期間」または「雑音期間」という）を図５５（ｅ）に示すように遮断状態に制御する。レベルホールド回路４ではゲート回路３出力の遮断期間を図５５（ｆ）のように遮断直前のレベルが保持することにより、もとの信号にあったパルス性雑音を取り除く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパルス性雑音除去装置は、以上のように構成されていたので、パルス性雑音は除去されるが、図５６（ｂ）に示すように信号がある程度の振幅を持つ場合には、前値保持であるが故に保持の直後と信号が不連続になり、十分にノイズを除去したことにならない。
また、図５６（ｃ）に示すように高い周波数成分を含む場合には、前値保持であるが故に保持の前後と信号が不連続になり、聴感上ノイズ除去処理部分の存在が目立つ場合がある。
更に、ステレオ復調の前に前値保持処理を行うので、図５６（ｄ）に示すように両チャンネルの信号に差がある場合に、前値保持によって片方のチャンネルに処理の前後に対し大きく異なる部分を生ずる等のような問題点があった。
【０００７】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、ステレオ復調後のオーディオ信号から確実にパルス性雑音を除去し、しかも高い周波数成分を含む場合にも除去部分と前後との不連続を生じない雑音除去装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、上記オーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、この抽出された低域成分の雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさを制限するリミット手段と、この雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさが制限された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、上記オーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたものである。
【００１１】
上記構成によれば、低域通過フィルタによりオーディオ信号の低域成分を抽出し、リミット手段により雑音期間の多項式補間の起点となる前後各２点における線分の傾きの大きさを制限して多項式補間するので、ＬＰＦの遮断特性が急峻でなくても突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることはない。また、中高域通過フィルタによりオーディオ信号の中高域成分を抽出し、この中高域成分の雑音期間のレベルを抑制して上記多項式補間した低域成分と合成するので、雑音が完全に取り除かれたオーディオ信号が得られる。
【００１２】
また、オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、この直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、この抽出された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたものである。
【００１３】
上記構成によれば、予めオーディオ信号の雑音期間を直線補間した後低域成分を抽出して雑音期間を多項式補間するので、パルス性雑音を含んだままＬＰＦで抽出した場合に比べて、多項式補間の起点となる雑音期間の前後の各２点における線分の傾きが小さくなる。このため突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることはない。また、中高域通過フィルタによりオーディオ信号の中高域成分を抽出し、この中高域成分の雑音期間のレベルを抑制して上記多項式補間した低域成分と合成するので、雑音が完全に取り除かれたオーディオ信号が得られる。
【００１４】
また、オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、この直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、この抽出された低域成分の雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさを制限するリミット手段と、この雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさが制限された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたものである。
【００１５】
上記構成によれば、予めオーディオ信号の雑音期間を直線補間した後ＬＰＦで低域成分を抽出し、この抽出された低域成分の雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさをリミット手段で制限して雑音期間を多項式補間するので、パルス性雑音を含んだままＬＰＦで抽出した場合に比べて多項式補間の起点となる雑音期間の前後の各２点における線分の傾きが小さくなる。このため突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることはない。また、上記直線補間したオーディオ信号から中高域通過フィルタにより中高域成分を抽出して雑音期間のレベルを抑制した中高域成分と上記多項式補間した低域成分とを合成するので、雑音が完全に取り除かれたオーディオ信号が得られる。
【００１６】
また、オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、上記直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、上記抽出された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたものである。
【００１７】
上記構成によれば、予めオーディオ信号の雑音期間を直線補間した後ＬＰＦで低域成分を抽出し、この低域成分と、上記直線補間したオーディオ信号から中高域通過フィルタにより抽出して雑音期間のレベルを抑制した中高域成分とを合成するので、多項式補間を行った場合に比べて滑らかさは欠けるが、雑音が完全に取り除かれたオーディオ信号が得られる。
【００１８】
また、オーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段は、オーディオ信号を第１のフィルタ手段と同じ量遅延させる遅延手段と、この遅延されたオーディオ信号から第１のフィルタ手段で抽出された低域成分を減算する減算手段とで構成されているものである。
上記構成によれば、簡単な構成で中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段を実現できる。
【００１９】
また、第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分から中域成分を抽出する第３のフィルタ手段と、上記中高域成分から高域成分を抽出する第４のフィルタ手段と、上記抽出された中域成分および高域成分の雑音期間のレベルをそれぞれ抑制する手段と、上記雑音期間が多項式補間された低域成分、上記雑音期間のレベルが抑制された中域成分および高域成分を合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えているものである。
上記構成によれば、第２のフィルタ手段で抽出した中高域成分を中域成分と高域成分に分ける第３，第４のフィルタ手段を、簡単な構成で実現できる。
【００２０】
また、第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記中高域成分の雑音期間を減衰させるミュート手段、雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段または雑音期間の始めに中高域成分をオフし終りにオンするオン／オフ手段で構成されているものである。
上記構成によれば、中高域成分に含まれている雑音成分に応じた除去手段を選択して用いることで、オーディオ信号を損なうことなく、雑音を除去することができる。
【００２１】
また、第３のフィルタ手段で抽出された中域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記雑音期間の直前でフェードアウトし雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段、雑音期間の始めにオフし終りにオンするオン／オフ手段または雑音期間のレベルを抑制するレベルダウン手段で構成され、第４のフィルタ手段で抽出された高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段で構成されているものである。
上記構成によれば、中域成分および高域成分の雑音期間に含まれている雑音成分を、それぞれ効率よく除去することができる。
【００２２】
また、フェードアウト／イン手段のフェードアウトおよびフェードイン特性は、通過域から遮断域に向かって飽和する曲線に形成されているものである。
上記構成によれば、雑音期間とその前後の信号との不連続さを軽減することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である雑音除去装置のブロック図である。図において、１はＦＭ検波回路、５はステレオ復調回路、１１はノイズ検出回路、１２はＬＰＦ、１３は多項式補間回路、１４はＨＰＦ、１５はミュート回路、１６は合成回路であり、これらによりステレオ復調回路５の出力オーディオ信号の片チャンネル分の雑音除去回路１７が構成される。１８は他方の雑音除去回路であり、構成は雑音除去回路１７と全く同一なので説明は省略する。
【００２４】
次に動作を説明する。ＦＭ受信機のＦＭ中間周波信号を入力とするＦＭ検波回路１の出力はステレオ復調回路５に供給され、ＬｃｈとＲｃｈに分離したオーディオ信号として取り出され、雑音除去回路１７および１８に入力される。雑音除去回路１７において、ノイズ検出回路１１は、ステレオ復調回路５から入力されたオーディオ信号にパルス性雑音が乗っている場合に、その開始時と終了時の雑音期間を示す検出信号を、多項式補間回路１３およびミュート回路１５に出力する。
【００２５】
ノイズ検出回路１１としては、例えば従来例の図５３に示したゲート回路３を制御する信号を発生する部分、即ちＨＰＦ６、ノイズアンプ７、ノイズ検波回路８、波形整形回路９、積分回路１０により構成される部分のような回路があげられる。ステレオ復調回路５のオーディオ信号出力はＬＰＦ１２に入力され、低域成分が抽出される。ＬＰＦ１２で抽出されたオーディオ信号の低域成分は多項式補間回路１３に入力され、ノイズ検出回路１１により検出された雑音期間が多項式補間によって補間される。
【００２６】
図２は多項式補間回路１３の一例として３次式による補間を行う場合の動作説明図で、図２（ａ）は本来のオーディオ信号、図２（ｂ）はパルス性雑音が混入したオーディオ信号、図２（ｃ）は多項式補間した信号を示しており、ｘ１からｘ２の期間にパルス性雑音が混入して本来の信号が欠落した状態を示している。このｘ１からｘ２の雑音期間を次に示すラグランジェの３次多項式で補間する。
【００２７】
【数１】

Figure 0003675179
【００２８】
この場合、雑音期間の前後各２点ｘ１，ｘ２から欠落した部分の信号ｆ（ｘ）を作成して図２（ｃ）のように補間する。
【００２９】
図３および図４は多項式補間の前にＬＰＦ１２により中高域成分を除く理由を説明するための説明図で、図３は高域成分を取り除かずに３次式による多項式補間を行った場合の補間後の一例を示している。図３（ａ）は本来のオーディオ信号、図３（ｂ）はパルス性雑音が混入したオーディオ信号、図３（ｃ）は多項式補間したオーディオ信号を示している。図３（ａ）のようにオーディオ信号に中高域成分が含まれて振動している場合、補間データは雑音期間の始点と終点の２点から計算されるため、条件によっては図３（ｃ）のように大きく突出する可能性がある。
【００３０】
図４（ａ）は図３（ａ）のオーディオ信号からＬＰＦ１２により中高域成分を除去した低域成分を示しており、図４（ｂ）はパルス性雑音が混入した低域成分、図４（ｃ）は多項式補間した低域成分を示している。このように、中高域成分を取り除いておいて補間すれば、大きく突出することはない。
【００３１】
図５は多項式補間回路１３の構成例を示す図である。図２（ｂ）に示した雑音期間の始点ｘ１とその直前のｘ０の２点のレベルｙ１とｙ０を保持する直前用保持回路１３ａと、雑音期間の終点ｘ２とその直後のｘ３の２点のレベルｙ２，ｙ３を保持する直後用保持回路１３ｂと、これらの４点のレベルｙ０，ｙ１、ｙ２，ｙ３からラグランジェの３次多項式に基づき補間信号を作成する演算回路１３ｃと、補間信号作成による遅延を補う遅延回路１３ｄと、補間信号と遅延回路１３ｄの出力を合成する合成回路１３ｅによって構成される。
【００３２】
図６は、多項式補間回路１３の動作を説明するための図で、図６（ａ）はＬＰＦ１２の出力、図６（ｂ）はノイズ検出回路１１から多項式補間回路１３に入力され雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号である。直前用保持回路１３ａは雑音期間の開始時点に基づいて直前の２点、ｘ０，ｘ１の値ｙ０，ｙ１を保持する。直後用保持回路１３ｂは雑音期間の終了時点に基づいて直後の２点、ｘ２，ｘ３の値ｙ２，ｙ３を保持する。演算回路１３ｃは、上記ラグランジェの３次多項式に基づき補間信号の各点の値を算出して出力する。図６（ｃ）は補間信号を示しているが、実際には時間的に点ｘ３の後にならないと演算結果が出せないので、補間信号は例えば図６（ｄ）のような位置まで遅延する。但し、雑音期間の長短により遅延量が変動する弊害を避けるため、雑音期間として取り扱う最長の期間を固定的な遅延量とし、合成回路１３ｅへの入力タイミングを合わせる等の方法をとっている。
【００３３】
図７は、多項式補間回路１３内の合成回路１３ｅの動作を説明するための図である。図７（ａ）〜（ｃ）は図６（ａ）〜（ｄ）で説明した補間信号の作成動作、図７（ｃ）は演算回路１３ｃの補間出力信号、図７（ｄ）は遅延回路１３ｄにより図７（ｃ）とタイミングを合わせられたオーディオ信号の低域成分、図７（ｅ）は合成回路１３ｅから出力される低域成分である。このように、図７（ｄ）に示す雑音期間を図７（ｃ）に示す補間信号に置き換えることにより、図７（ｅ）に示す合成された低域成分が得られる。
【００３４】
他方、オーディオ信号は図１に示すＨＰＦ１４に入力されて中高域成分が抽出される。ミュート回路１５はノイズ検出回路１１から入力される検出信号に基づいて、中高域成分の雑音期間に対してミュートをかける。
図８は、ミュート回路１５の動作を説明するための図である。図８（ａ）はオーディオ信号入力で、雑音期間（ノイズ期間）を斜線で示している。図８（ｂ）はノイズ検出回路１１の検出信号で、雑音期間を示している。図８（ｃ）はパルス性雑音を含んだ中高域成分、図８（ｄ）はそのミュート回路１５の出力を示している。
【００３５】
図９は、合成回路１６の構成例を示す図である。合成回路１６に入力される低域成分と中高域成分には、遅延量の相違による時間的なズレが存在するので、これを補正した後に加算して合成する。遅延回路１６ａは多項式補間回路１３から入力される低域成分に対して、また遅延回路１６ｂはミュート回路１５から入力される中高域成分に対して遅延を与えるが、遅延量の大きい方の成分に合わせるようにするので、遅延量の大きい方の成分の遅延回路は零遅延となる。加算回路１６ｃにはタイミングのあった低域成分と中高域成分が入力されて合成される。
【００３６】
図１０は、この実施の形態１の動作結果の説明図で、図１０（ａ）は入力されたオーディオ信号を示しており、破線部分は雑音期間を示している。図１０（ｂ）は入力されたオーディオ信号から中高域成分を除かないで雑音期間を多項式補間した場合の出力オーディオ信号を示しており、雑音期間が図のように突出した補間になる場合がある。図１０（ｃ）はこの実施の形態１により、低域成分に対して多項式補間を行い、中高域成分に対しては雑音期間をミュートして合成した場合を示しており、低域成分が損なわれることなく、パルス性雑音が除去されている。
【００３７】
なお、実施の形態１では、ＦＭステレオ信号についての雑音除去について説明したが、モノラル信号の場合にはＦＭ復調回路５の２系統の出力が全く同信号となるだけで、動作は全く同様である。
また、ＡＭ信号に対しても図１１に示すようにＡＭ検波回路１９の出力のオーディオ信号以降の処理に変化はないので、雑音除去回路１７の構成は図１と同様であり、その動作は基本的に同様である。
【００３８】
また、実施の形態１としてノイズ検出回路１１をステレオ復調後のオーディオ信号に対して行う例で説明したが、ステレオ復調回路５の前にノイズ検出回路を配置してノイズ検出を行う構成としても、雑音除去回路の働きとしては何ら変わらない。このことは以下説明する実施の形態２〜１０についても同様である。
【００３９】
実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２である雑音除去装置のブロック構成図で、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、２０は遅延回路、２１は減算回路、２２はフェードアウト／イン回路であり、１１〜１３、１６および２０〜２２でステレオ復調回路５から入力されたオーディオ信号の片チャンネル分の雑音除去回路２３が構成される。２４は他方のチャンネルの雑音除去回路であり、構成は雑音除去回路２３と全く同一なので説明は省略する。
この実施の形態２は、実施の形態１のＨＰＦ１４を、遅延回路２０と減算回路２１で構成したものである。
【００４０】
次に、実施の形態１と異なる部分の動作を説明する。
オーディオ信号はノイズ検出回路１１と遅延回路２０に入力され、遅延回路２０でＬＰＦ１２における遅延量と同じ量遅延される。減算回路２１はこの遅延されたオーディオ信号からＬＰＦ１２の出力を減ずることにより、オーディオ信号から中高域成分を取り出す。フェードアウト／イン回路２２はノイズ検出回路１１の検出信号に基づいて、中高域成分の雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするレベル調整を、それぞれ直線的に変化する特性で行う。
【００４１】
図１３は、フェードアウト／イン回路２２の動作説明図である。図１３（ａ）は入力されたオーディオ信号で、雑音期間を斜線で示している。図１３（ｂ）はノイズ検出回路１１の検出信号で、雑音期間を示している。図１３（ｃ）は減算回路２１から出力される中高域成分で、ＬＰＦ１２における遅延量に相当する量だけ遅延されている。図１３（ｄ）はフェードアウト／イン回路２２から出力される中高域成分を示している。フェードアウトの開始は雑音期間の開始点をきっかけとするので、図１３（ｃ）の遅延量は少なくともフェードアウト期間分の時間が必要である。
【００４２】
図１４は、この実施の形態２の動作結果の説明図で、図１４（ａ）は入力されたオーディオ信号を示しており、破線部分は雑音期間を示している。図１４（ｂ）は入力されたオーディオ信号から中高域成分を除かないで雑音期間を多項式補間した場合の出力オーディオ信号を示しており、雑音期間が図のように突出した補間になる場合がある。図１４（ｃ）はこの実施の形態２により、低域成分に対して多項式補間を行い、中高域成分に対しては雑音期間をフェードアウト／インして合成した場合を示しており、低域成分が損なわれることなく、パルス性雑音が除去されている。
【００４３】
なお、実施の形態２ではＦＭステレオ信号についての雑音除去について説明したが、モノラル信号の場合にはＦＭ復調回路５の２系統の出力が全く同信号となるだけで動作は全く同様である。
また、ＡＭ信号に対しても図１５に示すようにＡＭ検波回路１９の出力のオーディオ信号以降の処理に変化はないので、雑音除去回路２３の構成は図１２と同様であり、その動作は基本的に同様である。
【００４４】
実施の形態３．
図１６は、この発明の実施の形態３である雑音除去装置のブロック図で、図１２と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、２５はＬＰＦ、２６は遅延回路、２７は減算回路、２８はフェードアウト／イン回路、２９は合成回路であり、１１〜１３、２０〜２２、２５〜２９でステレオ復調回路５の出力オーディオ信号の片チャンネル分の雑音除去回路３０が構成される。３１は他方のチャンネルの雑音除去回路であり、構成は雑音除去回路３０と全く同一なので説明は省略する。
【００４５】
この実施の形態３は、実施の形態２の減算回路２１で抽出された中高域成分からＬＰＦ１２より遮断周波数の高い第２のＬＰＦ２５で中域成分を抽出し、フェードアウト／イン回路２２で雑音期間の直前でフェードアウト、直後でフェードインを施すとともに、遅延回路２６でＬＰＦ２５に於ける遅延量と同じ量遅延させた中高域成分から減算回路２７で中域成分を減じて高域成分を抽出し、フェードアウト／イン回路２８で雑音期間の直前でフェードアウト、直後でフェードインを施したのち、雑音期間が多項式補間された低域成分と、雑音期間がフェードアウト／インされた中域成分と、雑音期間がフェードアウト／インされた高域成分とを、合成回路２９で合成するようにした点が実施の形態２と異なる。
【００４６】
次に、実施の形態２と異なる部分の動作を説明する。減算回路２１から出力された中高域成分はＬＰＦ２５に入力されて中域成分が取り出され、フェードアウト／イン回路２２に入力される。フェードアウト／イン回路２２は、中域成分に対してノイズ検出回路１１の検出信号に基づいて雑音期間の直前でフェードアウト、直後でフェードインする。フェードアウト／イン回路２２の動作は実施の形態２と同じであるので説明は省略する。
【００４７】
他方、減算回路２１から出力された中高域成分は、遅延回路２６によりＬＰＦ２５から出力される中域成分とタイミングが合う量の遅延を与えられ、減算回路２７に入力される。減算回路２７は、中高域成分から中域成分を減算して高域成分を取り出し、フェードアウト／イン回路２８に出力する。フェードアウト／イン回路２８は、高域成分に対してノイズ検出回路１１の検出信号に基づいて雑音期間の直前でフェードアウト、直後でフェードインする。合成回路２９は、多項式補間された低域成分と、フェードアウト／インされた中域成分と、フェードアウト／インされた高域成分とを合成したオーディオ信号を出力する。
【００４８】
図１７は、この実施の形態３の中高域成分を中域成分と高域成分に分けて、別々にフェードアウト／インを施す動作を説明するための図である。このように雑音期間を遮断して前後でフェードアウト／インすると、フェードアウト／インの期間が長くなれば途切れ感が高まるが、短いとフェードアウト／インによる効果が薄れ、遮断と通過の不連続がパルス雑音と連動して繰り返されることによるビート音が目立つようになるので、フェードアウト／イン期間を適当な値に設定する必要がある。また、この適当な値は信号の周波数によって異なってくるので、中域成分は図１７（ｃ）に示すようにフェードアウト／インの期間を長く、高域成分は図１７（ｄ）に示すように短くする。
【００４９】
図１８は、合成回路２９の構成例を示す図である。合成回路２９に入力される低域成分と中域成分と高域成分には、遅延量の相違による時間的なズレが存在するので、これを補正した後に加算して合成する。遅延回路２９ａは多項式補間回路１３から入力される低域成分に対して、遅延回路２９ｂはフェードアウト／イン回路２２から入力される中域成分に対して、遅延回路２９ｃはフェードアウト／イン回路２８から入力される高域成分に対してそれぞれ遅延を与えるが、最も遅延している成分に合わせるので、最も遅延している成分が入力される遅延回路は零遅延となる。加算回路２９ｄにはタイミングのあった低域成分、中域成分、および高域成分の信号がそれぞれ入力されて合成される。
【００５０】
なお、実施の形態３では、ＦＭステレオ信号についての雑音除去について説明したが、モノラル信号の場合にはＦＭ復調回路５の２系統の出力が全く同信号となるだけで動作は全く同様である。
また、ＡＭ信号に対しても図１９に示すようにＡＭ検波回路１９の出力のオーディオ信号以降の処理に変化はないので、雑音除去回路３０の構成は図１６と同様であり、その動作は基本的に同様である。
【００５１】
実施の形態４．
図２０はこの発明の実施の形態４である雑音除去装置のブロック図で、図１６と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、３２はＯＮ／ＯＦＦ回路であり、１１〜１３、２０，２１、２５〜２９および３２でステレオ復調回路５の出力オーディオ信号の片チャンネル分の雑音除去回路３３が構成される。３４は他方のチャンネルの雑音除去回路であり、構成は雑音除去回路３３と全く同一なので説明は省略する。
【００５２】
この実施の形態４は、ＬＰＦ２５で抽出された中域成分を、ＯＮ／ＯＦＦ回路３２でＯＮ／ＯＦＦしてパルス性雑音を遮断するようにした点が実施の形態３と異なる。
【００５３】
図２１はＯＮ／ＯＦＦ回路３２の構成例を示す図である。ノイズ検出回路１１の検出信号をタイマ３２ａで受け、このタイマ３２ａの出力でＬＰＦ２５の出力をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ３２ｂを制御する。
【００５４】
図２２はこのＯＮ／ＯＦＦ回路３２の動作の説明図で、図２２（ａ）はノイズ検出回路１１から出力されるノイズ検出信号、図２２（ｂ）および図２２（ｃ）はＯＮ／ＯＦＦ回路３２から出力される中域成分を示している。ノイズ検出回路１１からタイマ回路３２ａに検出信号が入力されると、図２２（ｂ）に示すように、ＬＰＦ２５から入力された中域成分を遮断し、雑音期間経過後一定期間パルス性雑音が発生しなければ復帰するように動作する。なお、遮断動作の境界部で図２２（ｃ）のようにフェードアウト／フェードインさせてもよい。
【００５５】
なお、実施の形態４では、ＦＭステレオ信号についての雑音除去について説明したが、モノラル信号の場合にはＦＭ復調回路５の２系統の出力が全く同信号となるだけで動作は全く同様である。
また、ＡＭ信号に対しても図２３に示すようにＡＭ検波回路１９の出力オーディオ信号以降の処理に変化はないので、雑音除去回路３３の構成は図２０と同様であり、その動作は基本的に同様である。
【００５６】
実施の形態５．
図２４はこの発明の実施の形態５である雑音除去装置のブロック図で、図１６と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、３５はレベルダウン回路であり、１１〜１３、２０，２１、２５〜２９および３５でステレオ復調回路５の出力オーディオ信号の片チャンネル分の雑音除去回路３６が構成される。３７は他方のチャンネルの雑音除去回路であり、構成は雑音除去回路３６と全く同一なので説明は省略する。
【００５７】
この実施の形態５は、ＬＰＦ２５で抽出された中域成分を、レベルダウン回路３５で雑音期間のレベルをダウンさせるように構成した点が実施の形態４と異なる。
【００５８】
図２５はレベルダウン回路３５の構成例を示す図である。ノイズ検出回路１１の出力をタイマ３５ａで受け、ＬＰＦ２５の出力と、この出力を分圧してレベルを下げる分圧回路３５ｂの出力とを、タイマ３５ａの出力により切り替えるスイッチ３５ｃを制御する。
【００５９】
図２６はレベルダウン回路の動作説明図で、図２６（ａ）はノイズ検出回路１１から出力されるノイズ検出信号、図２６（ｂ）および図２６（ｃ）はレベルダウン回路３５の出力を示している。ノイズ検出回路１１からタイマ回路３５ａに検出信号が入力されると、図２６（ｂ）に示すように、分圧回路３５ｂから入力された中域成分に切り換えて中域成分のレベルを下げ、雑音期間経過後一定期間パルス性雑音が発生しなければ復帰するように動作する。なお、レベル低下動作の境界部で図２６（ｃ）のようにフェードアウト／フェードインさせてもよい。
【００６０】
なお、実施の形態５では、ＦＭステレオ信号についての雑音除去について説明したが、モノラル信号の場合にはＦＭ復調回路５の２系統の出力が全く同信号となるだけで動作は全く同様である。
また、ＡＭ信号に対しても図２７に示すようにＡＭ検波回路１９の出力オーディオ信号以降の処理に変化はないので、雑音除去回路３６の構成は図２４と同様であり、その動作は基本的に同様である。
【００６１】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６である雑音除去装置の構成は、実施の形態２〜５を示す図１２、図１６、図２０、図２４と同一であり、フェードアウト／イン回路２２および２８の動作特性が相違するだけであるので、構成についての説明は省略する。
図２８はこの実施の形態６のフェードアウト／イン特性の説明図で、図２８（ａ）は多項式補間された低域成分、図２８（ｂ）は実施の形態２〜５におけるフェードアウト／イン特性、図２８（ｃ）は実施の形態６のフェードアウト／イン特性を示している。
【００６２】
図２８（ｂ）に示した実施の形態２〜５におけるフェードアウト／イン特性は、フェードアウト／インを直線的な特性で行っているのに対し、図２８（ｃ）に示した実施の形態６におけるフェードアウト／イン特性は、通過域から遮断域に向かって飽和する特性で行っており、このようにすると、雑音期間との信号のつながりがスムーズになる。
【００６３】
なお、フェードアウト／イン回路２２，２８の飽和曲線の特性としては、例えば図２９に示すように、ｓｉｎθにおいてθ＝π／２近辺を係数として利用する等の方法が考えられる。
【００６４】
実施の形態７．
図３０〜図３４は、それぞれこの発明の実施の形態７である雑音除去装置の第１〜第５のブロック図で、３９〜４８は雑音除去回路である。この実施の形態７は、実施の形態１〜５の構成を示す図１、図１２、図１６、図２０および図２４中に示した多項式補間回路１３の直前に、リミット回路３８を挿入したものである。この実施の形態７の動作は、リミット回路３８と多項式補間回路１３の動作以外は上記実施の形態１〜５と全く同様なので説明は省略する。
【００６５】
一般にＬＰＦ１２の遮断特性を急峻にしようとすればフィルタのタップ数を増やす必要があり、構成が複雑化して実用的でなくなる。実用的な構成で妥協すれば遮断特性は緩やかになり、ＬＰＦ１２の出力に中高域の成分が残ることになる。そこで、この実施の形態７は、リミット回路３８を設けてこの影響の軽減を図ったものである。
【００６６】
図３５はリミット回路３８の動作説明図で、図３５（ａ）はＬＰＦ１２に入力されるオーディオ信号を示しており、点線部分は雑音期間である。図３５（ｂ）は遮断特性が緩やかなＬＰＦ１２から出力される低域成分出力に対して多項式補間回路１３によりパルス性雑音期間を補間した場合を示している。この場合は、中高域成分が残留しているため、多項式補間の起点となる両端の２点（図２参照）における線分の傾きが大きくなるため、突出した補間となる。リミット回路３８はノイズ検出回路１１の検出信号を受けて、多項式補間の起点となる両端の２点における線分の傾きの大きさが一定値以上にならないように制限する。図３５（ｃ）はこのリミット回路３８を設けた場合の多項式補間回路１３の低域成分の出力を示しており、多項式補間による突出が抑制されている。
【００６７】
実施の形態８．
図３６〜図４０はこの発明の実施の形態８である雑音除去装置のブロック図で、５０〜６９は雑音除去回路である。この実施の形態８は、実施の形態１〜５の構成を示す図１、図１２、図１６、図２０および図２４中に示したＬＰＦ１２の直前に直線補間回路４９を挿入し、ノイズ検出回路１１によりパルス性雑音が検出された期間について直線補間を行った後にＬＰＦ１２および遅延回路２０に入力するように構成したものである。
【００６８】
図４６は直線補間回路４９の動作説明図である。図４６（ａ）は直線補間回路４９を使用しない場合のＬＰＦ１２に入力されるオーディオ信号、図４６（ｂ）は直線補間回路４９により直線補間を行った場合のＬＰＦ１２に入力されるオーディオ信号で、図４６中央の２つの円は図４６（ａ）、（ｂ）それぞれの場合についてのＬＰＦ１２の出力を表している。両円内の矢印部分は雑音期間との境界部分、即ち次段の多項式補間回路１３で多項式補間を行う時の起点となる部分の２点における線分の傾きを示しており、低域成分の補間を良好に行うためには、雑音期間の影響を小さくする必要がある。
【００６９】
図４６（ａ）の場合は信号に比べて高い振幅のパルス性雑音が重畳された状態でＬＰＦ１２に通すので、雑音期間外の境界部分ではパルス性雑音がない場合に比べて影響が大きく、その部分でＬＰＦ１２から出力される低域成分が変形する。他方、図４６（ｂ）の場合もノイズ部分に直線補間が入るので、パルス性雑音がない場合に比べればＬＰＦ１２から出力される低域成分は変形するが、図４６（ａ）と比べてその程度は小さくなる。
【００７０】
この実施の形態８によれば、低域成分の多項式補間の起点となる前後各２点における線分の傾きの大きさが、パルス性雑音を含めたままＬＰＦで抽出した場合に比べて変形の程度が小さいので、突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることがない。
【００７１】
実施の形態９．
図４１〜図４５はこの発明の実施の形態９である雑音除去装置のブロック図で、５０〜６９は雑音除去回路である。この実施の形態９は、実施の形態７の構成を示す図３０〜３４において、ＬＰＦ１２の直前に直線補間回路４９を挿入し、ノイズ検出回路１１によりパルス性雑音が検出された期間について直線補間を行った後にＬＰＦ１２および遅延回路２０に入力し、ＬＰＦ１２から出力される低域成分の雑音期間をリミット回路３８で多項式補間の起点となる両端の２点における線分の傾きの大きさが一定値以上にならないように制限して、多項式補間による突出を抑制するように構成したものである。
【００７２】
この実施の形態９によれば、実施の形態７と８の効果が得られるので、雑音期間の前後の信号の連続性がさらによくなる。
【００７３】
実施の形態１０．
図４７〜図５１はこの発明の実施の形態１０である雑音除去装置のブロック図で、７０〜７９は雑音除去回路である。この実施の形態１０は、実施の形態８の構成を示す図３６〜４０に示されている多項式補間回路１３を取り除いたものである。この実施の形態１０では、オーディオ信号を直線補間したのちＬＰＦ１２で抽出した低域成分と中高域成分を、合成回路１６または２９で合成する。
【００７４】
図５２は図４７〜５１において共通する低域成分の処理動作の説明図である。図５２（ａ）は直線補間回路４９に入力されるオーディオ信号、図５２（ｂ）は直線補間回路４９の出力信号、図５２（ｃ）はＬＰＦ１２から出力される低域成分、図５２（ｄ）は比較のために示した図３６における多項式補間回路１３から出力される低域成分である。
【００７５】
この実施の形態１０は、低域成分を図５２（ｃ）に示したように直線補間した後、ＬＰＦ１２で抽出したものであるから、多項式補間を行った場合の図５２（ｄ）に示したものと比べて雑音期間が直線的であるため、雑音期間の前後の信号のつながりの滑らかさの点で劣るが、多項式補間回路１３の省略による構成の簡素化が可能となる。
【００７６】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００７８】
オーディオ信号から抽出した低域成分の雑音期間の前後各２点による線分の傾きの大きさをリミット手段によって制限したのち、多項式補間するので、低域成分を抽出するＬＰＦの遮断特性が急峻でなくても突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることはない。
【００７９】
また、予めオーディオ信号の雑音期間を直線補間した後低域成分を抽出して多項式補間するので、パルス性雑音を含んだままＬＰＦで低域成分を抽出して多項式補間した場合に比べて、多項式補間の起点となる雑音期間の前後の各２点における線分の傾きが小さくなり、このため突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と著しく不連続になることはない。
【００８０】
また、予めオーディオ信号の雑音期間を直線補間した後低域成分を抽出して多項式補間するので、パルス性雑音を含んだままＬＰＦで低域成分を抽出して多項式補間した場合に比べて、多項式補間の起点となる雑音期間の前後の各２点における線分の傾きが小さくなり、さらにこの低域成分の雑音期間の前後各２点による線分の傾きの大きさをリミット手段により制限したのち、多項式補間するので、低域成分を抽出するＬＰＦの遮断特性が急峻でなくても突出した補間信号になることはなく、雑音期間の前後と連続性も向上する。
【００８１】
オーディオ信号の雑音期間を予め直線補間した後ＬＰＦで低域成分を抽出し、この低域成分と、上記直線補間されたオーディオ信号から抽出して雑音期間のレベルを抑制した中高域成分とを合成するので、低域成分の雑音期間を多項式補間を行った場合に比べて滑らかさは欠けるが、補間信号のレベルが突出することのない雑音除去装置を得ることができる。
【００８２】
また、オーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段を、オーディオ信号を第１のフィルタ手段と同じ量遅延させる遅延手段と、この遅延されたオーディオ信号から第１のフィルタ手段で抽出された低域成分を減算する減算手段とで構成したので、簡単な構成で中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段を実現できる。
【００８３】
また、第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分から第３のフィルタ手段で中域成分を抽出し、上記中高域成分から第４のフィルタ手段で高域成分を抽出し、これらの抽出された中域成分および高域成分の雑音期間のレベルをそれぞれ適切に抑制して、雑音期間が多項式補間された低域成分と合成してオーディオ信号を得る構成としたので、中域および高域成分に対する雑音除去処理により生ずる、例えばビート音などの弊害を軽減しつつ、雑音を除去することができる。
【００８４】
また、第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段を、上記中高域成分の雑音期間を減衰させるミュート手段、雑音期間の直前でフェードアウトし雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段、または雑音期間の始めに中高域成分をオフし終りにオンするオン／オフ手段で構成したので、中高域成分に対する雑音除去処理により生ずる、例えばビート音などの弊害を軽減しつつ、雑音を除去することができる。
【００８５】
また、抽出された中域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段を、雑音期間の直前でフェードアウトし雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段、雑音期間の始めにオフし終りにオンするオン／オフ手段、または雑音期間のレベルを抑制するレベルダウン手段で構成し、また、抽出された高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段を、雑音期間の直前でフェードアウトし雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段で構成したので、中域成分および高域成分に対する雑音除去処理により生ずる、例えばビート音などの弊害を効率よく軽減できる。
【００８６】
また、フェードアウト／イン手段のフェードアウトおよびフェードイン特性を、通過域から遮断域に向かって飽和する曲線に形成したので、補間信号と雑音期間の前後の信号とのつながりの不連続さを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態１の３次式補間の説明図である。
【図３】 実施の形態１の中高域成分を除く理由の説明図である。
【図４】 実施の形態１の高域成分を含む信号に対してＬＰＦを使用した場合の動作説明図である。
【図５】 実施の形態１の多項式補間回路の構成例を示す図である。
【図６】 実施の形態１の多項式補間回路の動作説明図である。
【図７】 実施の形態１の図５における合成回路の動作説明図である。
【図８】 実施の形態１のミュート回路の動作説明図である。
【図９】 実施の形態１の合成回路の構成例を示す図である。
【図１０】 実施の形態１の動作結果の説明図である。
【図１１】 実施の形態１の他の構成例を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施の形態２のフェードアウト／イン回路の動作説明図である。
【図１４】 実施の形態２の動作結果の説明図である。
【図１５】 実施の形態２の他の構成を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図１７】 実施の形態３のフェードアウト／イン回路の動作説明図である。
【図１８】 実施の形態３の合成回路の構成例を示す図である。
【図１９】 実施の形態３の他の構成を示すブロック図である。
【図２０】 この発明の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図２１】 実施の形態４のＯＮ／ＯＦＦ回路の構成例を示す図である。
【図２２】 実施の形態４のＯＮ／ＯＦＦ回路の動作説明図である。
【図２３】 実施の形態４の他の構成例を示すブロック図である。
【図２４】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図２５】 実施の形態５のレベルダウン回路の構成例を示す図である。
【図２６】 実施の形態５のレベルダウン回路の動作説明図である。
【図２７】 実施の形態５の他の構成を示すブロック図である。
【図２８】 この発明の実施の形態６のフェードアウト／イン回路の動作説明図である。
【図２９】 実施の形態６のフェードアウト／イン回路における飽和的曲線の説明図である。
【図３０】 この発明の実施の形態７の構成を示す第１のブロック図である。
【図３１】 この発明の実施の形態７の構成を示す第２のブロック図である。
【図３２】 この発明の実施の形態７の構成を示す第３のブロック図である。
【図３３】 この発明の実施の形態７の構成を示す第４のブロック図である。
【図３４】 この発明の実施の形態７の構成を示す第５のブロック図である。
【図３５】 実施の形態７のリミット回路の動作説明図である。
【図３６】 この発明の実施の形態８の構成を示す第１のブロック図である。
【図３７】 この発明の実施の形態８の構成を示す第２のブロック図である。
【図３８】 この発明の実施の形態８の構成を示す第３のブロック図である。
【図３９】 この発明の実施の形態８の構成を示す第４のブロック図である。
【図４０】 この発明の実施の形態８の構成を示す第５のブロック図である。
【図４１】 この発明の実施の形態９の構成を示す第１のブロック図である。
【図４２】 この発明の実施の形態９の構成を示す第２のブロック図である。
【図４３】 この発明の実施の形態９の構成を示す第３のブロック図である。
【図４４】 この発明の実施の形態９の構成を示す第４のブロック図である。
【図４５】 この発明の実施の形態９の構成を示す第５のブロック図である。
【図４６】 実施の形態８の直線補間回路の動作説明図である。
【図４７】 この発明の実施の形態１０の構成を示す第１のブロック図である。
【図４８】 この発明の実施の形態１０の構成を示す第２のブロック図である。
【図４９】 この発明の実施の形態１０の構成を示す第３のブロック図である。
【図５０】 この発明の実施の形態１０の構成を示す第４のブロック図である。
【図５１】 この発明の実施の形態１０の構成を示す第５のブロック図である。
【図５２】 実施の形態９の低域信号についての処理動作の説明図である。
【図５３】 従来のパルス性雑音除去装置の構成を示すブロック図である。
【図５４】 従来のパルス性雑音除去装置のステレオ復調回路の動作説明図である。
【図５５】 従来のパルス性雑音除去装置の動作説明図である。
【図５６】 従来のパルス性雑音除去装置の課題の説明図である。
【符号の説明】
１ ＦＭ検波回路、５ ステレオ復調回路、１１ ノイズ検出回路、１２ ＬＰＦ、１３ 多項式補間回路、１４ ＨＰＦ、１５ ミュート回路、１６，２９合成回路、１７，１８，２３，２４，３０，３１，３３，３４，３６，３７，３９〜７９ 雑音除去回路、２０，２６ 遅延回路、２１，２７ 減算回路、２２，２８ フェードアウト／イン回路、３２ ＯＮ／ＯＦＦ回路、３５ レベルダウン回路、３８ リミット回路、４９ 雑音除去回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a noise removal device for audio signals, and in particular, removes pulse noise (hereinafter referred to as “pulse noise” or “noise”) caused by an engine spark plug, a window opening / closing drive motor or the like in a car radio or the like. The present invention relates to a noise removal apparatus that performs
[0002]
[Prior art]
FIG. 53 is a block diagram of a conventional pulse noise removing apparatus described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-87026. In the figure, the detection signal output from the FM detection circuit 1 that receives the FM intermediate frequency signal of the FM receiver is supplied to the delay circuit 2 composed of an LPF (low pass filter) and delayed, and the output of the delay circuit 2 is gated. The signal is supplied to the stereo demodulation circuit 5 through the circuit 3 and the level hold circuit 4. The detection signal is supplied to a noise detection HPF (high pass filter) 6, and the noise signal that has passed through the HPF 6 is amplified by a noise amplifier 7 and supplied to a noise detection circuit 8.
[0003]
The noise detection circuit 8 includes a rectifier circuit that rectifies the output signal of the noise amplifier 7, and the noise detection output is supplied to the waveform shaping circuit 9 and the integration circuit 10. The waveform shaping circuit 9 converts the noise detection output into a pulse having a predetermined time width and supplies it to the gate circuit 3. The gate circuit 3 is driven by the pulse supplied from the waveform shaping circuit 9 to the gate circuit 3 to be in a signal cutoff state. In the signal cutoff state, the delay output level immediately before the signal cutoff is held by the level hold circuit 4 and the stereo demodulation circuit. 5 is supplied. This prevents the occurrence of spikes due to sudden changes in potential. The integration circuit 10 smoothes the noise detection output to obtain a DC signal corresponding to the noise level and feeds it back to the noise amplifier 7 to form an AGC loop.
[0004]
The delay circuit 2 is provided to compensate for the time from when the pulse noise is supplied to the HPF 6 until the gate circuit 3 is turned off. Further, as shown in FIG. 54, the Lch (left channel) signal and the Rch (right channel) signal are input to the stereo demodulation circuit 5 in a form that is balanced-modulated at a frequency of 38 kHz around (Lch + Rch) / 2. For example, Lch and Rch are separated and extracted by time-sharing at 38 kHz.
[0005]
FIG. 55 is a diagram showing the operation of a conventional noise removal apparatus. Assuming that the output signal of the FM detection circuit 1 is a signal including pulse noise (symbol A) as shown in FIG. 55A, the high-frequency component of the output signal of the FM detection circuit 1 is extracted by the HPF 6. The signal shown in 55 (b) is obtained. The output signal of the HPF 6 is amplified by the noise amplifier 7, rectified by the noise detection circuit 8, and converted into a pulse having a predetermined time width by the waveform shaping circuit 9 as shown in FIG. In the gate circuit 3, the period of the pulse noise of the signal delayed by a predetermined time as shown in FIG. 55 (d) by the delay circuit 2 (hereinafter referred to as “pulse noise period” or “noise period”) is shown in FIG. Control to the shut-off state as shown in (e). In the level hold circuit 4, the output period of the gate circuit 3 is maintained at the level immediately before the interruption as shown in FIG. 55 (f), thereby removing the pulse noise in the original signal.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional pulse noise removal apparatus is configured as described above, the pulse noise is removed. However, when the signal has a certain amplitude as shown in FIG. Since the signal is held, the signal becomes discontinuous immediately after the hold and the noise is not sufficiently removed.
When a high frequency component is included as shown in FIG. 56 (c), since the previous value is retained, the signal before and after the retention becomes discontinuous, and the presence of a noise removal processing part is noticeable in the sense of hearing. is there.
Further, since the previous value holding process is performed before stereo demodulation, when there is a difference between the signals of both channels as shown in FIG. There were problems such as producing parts.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and reliably removes pulse noise from an audio signal after stereo demodulation, and even when high frequency components are included, the removed portion and the front and rear are not affected. An object of the present invention is to obtain a noise removing device that does not cause continuity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  OhA noise detecting means for detecting the noise of the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period; a first filter means for extracting a low frequency component of the audio signal; Limit means that limits the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the noise period of the low frequency component, and the noise period of the low frequency component that is limited in the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the noise period is a polynomial Means for interpolating; second filter means for extracting middle and high frequency components of the audio signal; means for suppressing the level of the noise period of the extracted middle and high frequency components; and a low frequency in which the noise period is subjected to polynomial interpolation And a signal synthesizing unit that synthesizes the component and the mid-high range component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal.
[0011]
According to the above configuration, the low-frequency component of the audio signal is extracted by the low-pass filter, and the polynomial is obtained by limiting the slope of the line segment at each of the two points before and after the polynomial interpolation of the noise period by the limit means. Since the interpolation is performed, even if the cutoff characteristic of the LPF is not steep, it does not become a protruding interpolation signal, and it does not become discontinuous significantly before and after the noise period. In addition, the mid- and high-pass components of the audio signal are extracted by the mid- and high-pass filter, and the noise period level of the mid- and high-frequency components is suppressed and synthesized with the low-frequency components interpolated by the above polynomial interpolation. A signal is obtained.
[0012]
In addition, noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period, linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal, and linear interpolation are performed. First filter means for extracting a low frequency component of the audio signal, means for polynomial interpolation of the noise period of the extracted low frequency component, and second means for extracting the middle high frequency component of the linearly interpolated audio signal. Filter means, means for suppressing the noise period level of the extracted middle and high frequency components, and a low frequency component obtained by polynomial interpolation of the noise period and a medium and high frequency component in which the noise period level is suppressed. And a signal synthesis means for outputting an audio signal.
[0013]
According to the above configuration, since the noise period of the audio signal is linearly interpolated in advance and the low-frequency component is extracted and the noise period is polynomial-interpolated, the polynomial interpolation is performed as compared with the case where the LPF is extracted while including the pulse noise. The slope of the line segment at each of the two points before and after the noise period that is the starting point of becomes small. For this reason, it does not become a protruding interpolation signal, and does not become discontinuous significantly before and after the noise period. In addition, the mid- and high-pass components of the audio signal are extracted by the mid- and high-pass filter, and the noise period level of the mid- and high-frequency components is suppressed and synthesized with the low-frequency components interpolated by the above polynomial interpolation. A signal is obtained.
[0014]
In addition, noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period, linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal, and linear interpolation are performed. First filter means for extracting a low frequency component of the audio signal, limit means for limiting the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the noise period of the extracted low frequency component, and the starting point of the noise period A means for performing polynomial interpolation on the noise period of the low frequency component in which the magnitude of the slope of the line segment is limited, a second filter means for extracting the middle and high frequency components of the linearly interpolated audio signal, and this extraction The audio signal is synthesized by combining the means for suppressing the level of the noise period of the mid-high frequency component, the low frequency component obtained by polynomial interpolation of the noise period and the mid-high frequency component of which the level of the noise period is suppressed. It is obtained by a signal combining means for force.
[0015]
According to the above configuration, after linearly interpolating the noise period of the audio signal, the low-frequency component is extracted by the LPF, and the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the extracted low-frequency component noise period is limited. Therefore, the slope of the line segment at each of the two points before and after the noise period, which is the starting point of the polynomial interpolation, is smaller than in the case where the noise period is subjected to polynomial interpolation. For this reason, it does not become a protruding interpolation signal, and does not become discontinuous significantly before and after the noise period. In addition, the mid-high frequency component is extracted from the above-mentioned linearly interpolated audio signal by the mid-high pass filter, and the mid-high frequency component whose noise period level is suppressed and the low-frequency component subjected to the polynomial interpolation are synthesized, so that the noise is completely removed. Audio signal is obtained.
[0016]
In addition, noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period, linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal, and linear interpolation are performed. First filter means for extracting a low frequency component of the audio signal, second filter means for extracting a medium high frequency component of the linearly interpolated audio signal, and a noise period level of the extracted middle high frequency component And a signal synthesis unit for synthesizing the extracted low-frequency component and the mid-high frequency component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal.
[0017]
According to the above configuration, the noise period of the audio signal is linearly interpolated in advance, and then the low-frequency component is extracted by the LPF. The low-frequency component and the linearly interpolated audio signal are extracted by the mid-high pass filter and the noise period is extracted. Since the middle and high frequency components whose levels are suppressed are synthesized, an audio signal in which the noise is completely removed is obtained although the smoothness is lacking compared to the case where the polynomial interpolation is performed.
[0018]
The second filter means for extracting the middle and high frequency components of the audio signal is extracted by the delay means for delaying the audio signal by the same amount as the first filter means, and the first filter means from the delayed audio signal. And subtracting means for subtracting the low frequency component.
According to the said structure, the 2nd filter means which extracts a mid-high range component with a simple structure is realizable.
[0019]
In addition, the third filter means for extracting the mid-frequency component from the mid-high frequency component extracted by the second filter means, the fourth filter means for extracting the high-frequency component from the mid-high frequency component, and the extracted A means to suppress the noise period level of the middle frequency component and the high frequency component respectively, a low frequency component in which the noise period is polynomial-interpolated, and a middle frequency component and a high frequency component in which the noise period level is suppressed are synthesized. And a signal synthesis means for outputting an audio signal.
According to the above configuration, the third and fourth filter units that divide the mid-high range component extracted by the second filter unit into the mid-range component and the high-frequency component can be realized with a simple configuration.
[0020]
The means for suppressing the level of the noise period of the middle and high frequency components extracted by the second filter means is a mute means for attenuating the noise period of the middle and high frequency components, fades out immediately before the noise period, and immediately after the noise period. Fade-out / in means for fading in, or on / off means for turning off the mid-high frequency component at the beginning of the noise period and turning it on at the end.
According to the above configuration, it is possible to remove noise without damaging the audio signal by selecting and using the removing means corresponding to the noise component included in the mid-high range component.
[0021]
The means for suppressing the level of the noise period of the middle frequency component extracted by the third filter means is fade-out / in means for fading out immediately before the noise period and fading in immediately after the noise period, and the beginning of the noise period. The on / off means that is turned off at the end or the level down means that suppresses the level of the noise period, and the means that suppresses the level of the noise period of the high frequency component extracted by the fourth filter means, Fade-out / in means for fading out immediately before the noise period and fading in immediately after the noise period.
According to the above configuration, the noise components included in the noise period of the middle frequency component and the high frequency component can be efficiently removed.
[0022]
Further, the fade-out and fade-in characteristics of the fade-out / in means are formed as curves that saturate from the pass band to the cut-off band.
According to the above configuration, discontinuity between the noise period and the signals before and after the noise period can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a noise removing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is an FM detection circuit, 5 is a stereo demodulation circuit, 11 is a noise detection circuit, 12 is an LPF, 13 is a polynomial interpolation circuit, 14 is an HPF, 15 is a mute circuit, and 16 is a synthesis circuit. A noise removal circuit 17 for one channel of the output audio signal of the demodulation circuit 5 is configured. Reference numeral 18 denotes the other noise removal circuit, and since the configuration is exactly the same as that of the noise removal circuit 17, the description thereof is omitted.
[0024]
Next, the operation will be described. The output of the FM detection circuit 1 that receives the FM intermediate frequency signal of the FM receiver is supplied to the stereo demodulation circuit 5, extracted as an audio signal separated into Lch and Rch, and input to the noise removal circuits 17 and 18. In the noise removal circuit 17, the noise detection circuit 11, when pulse noise is added to the audio signal input from the stereo demodulation circuit 5, performs a polynomial interpolation on the detection signal indicating the noise period at the start and end of the detection signal. Output to the circuit 13 and the mute circuit 15.
[0025]
The noise detection circuit 11 includes, for example, a part that generates a signal for controlling the gate circuit 3 shown in FIG. 53 of the conventional example, that is, an HPF 6, a noise amplifier 7, a noise detection circuit 8, a waveform shaping circuit 9, and an integration circuit 10. A circuit like the part to be performed is given. The audio signal output of the stereo demodulation circuit 5 is input to the LPF 12 and a low frequency component is extracted. The low frequency component of the audio signal extracted by the LPF 12 is input to the polynomial interpolation circuit 13, and the noise period detected by the noise detection circuit 11 is interpolated by polynomial interpolation.
[0026]
FIG. 2 is an operation explanatory diagram in the case of performing interpolation by a cubic equation as an example of the polynomial interpolation circuit 13, FIG. 2 (a) is an original audio signal, FIG. 2 (b) is an audio signal mixed with pulse noise, FIG. 2C shows a signal subjected to polynomial interpolation, and shows a state in which the original signal is lost due to mixing of pulse noise in the period from x1 to x2. The noise period from x1 to x2 is interpolated with the following Lagrangian cubic polynomial.
[0027]
[Expression 1]
Figure 0003675179
[0028]
In this case, a missing signal f (x) is generated from the two points x1 and x2 before and after the noise period, and is interpolated as shown in FIG.
[0029]
3 and 4 are explanatory diagrams for explaining the reason why the LPF 12 removes the middle and high frequency components before the polynomial interpolation. FIG. 3 shows the interpolation when the polynomial interpolation is performed by a cubic equation without removing the high frequency components. A later example is shown. 3A shows an original audio signal, FIG. 3B shows an audio signal mixed with pulse noise, and FIG. 3C shows an audio signal subjected to polynomial interpolation. As shown in FIG. 3 (a), when the audio signal is oscillating with the middle and high frequency components included therein, the interpolation data is calculated from two points, the start point and end point of the noise period. There is a possibility that it protrudes greatly.
[0030]
4A shows a low-frequency component obtained by removing the mid-high frequency component from the audio signal of FIG. 3A by the LPF 12, and FIG. 4B shows a low-frequency component mixed with pulse noise, and FIG. c) shows a low-frequency component subjected to polynomial interpolation. In this way, if the interpolation is performed after removing the middle and high frequency components, there is no significant protrusion.
[0031]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the polynomial interpolation circuit 13. As shown in FIG. 2B, the noise period start point x1 and the immediately preceding x0 level y1 and y0 hold circuit 13a for holding the noise period end point x2 and the noise period end point x2 and the immediately following x3 point By a holding circuit 13b for immediately after holding levels y2 and y3, an arithmetic circuit 13c for creating an interpolation signal from these four levels y0, y1, y2 and y3 based on a third-order polynomial of Lagrange, and by interpolation signal creation The delay circuit 13d compensates for the delay, and the combining circuit 13e combines the interpolation signal and the output of the delay circuit 13d.
[0032]
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the polynomial interpolation circuit 13. FIG. 6 (a) is an output of the LPF 12, and FIG. 6 (b) is an input from the noise detection circuit 11 to the polynomial interpolation circuit 13 to start the noise period. It is a detection signal indicating the time and the end time. The immediately preceding holding circuit 13a holds the previous two points x0 and x1 values y0 and y1 based on the start time of the noise period. The immediately following holding circuit 13b holds the values y2 and y3 of the next two points x2 and x3 based on the end point of the noise period. The arithmetic circuit 13c calculates and outputs the value of each point of the interpolation signal based on the Lagrangian cubic polynomial. FIG. 6C shows the interpolation signal. However, since the calculation result cannot be obtained unless the point x3 is actually in time, the interpolation signal is delayed to a position as shown in FIG. 6D, for example. However, in order to avoid the adverse effect that the delay amount varies depending on the length of the noise period, the longest period handled as the noise period is set as a fixed delay amount, and the input timing to the synthesis circuit 13e is adjusted.
[0033]
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the synthesis circuit 13 e in the polynomial interpolation circuit 13. FIGS. 7A to 7C are the interpolation signal generation operations described in FIGS. 6A to 6D, FIG. 7C is the interpolation output signal of the arithmetic circuit 13c, and FIG. 7D is the delay circuit. The low frequency component of the audio signal whose timing is matched with FIG. 7C by 13d, and FIG. 7E are the low frequency components output from the synthesis circuit 13e. Thus, by replacing the noise period shown in FIG. 7 (d) with the interpolation signal shown in FIG. 7 (c), the synthesized low-frequency component shown in FIG. 7 (e) is obtained.
[0034]
On the other hand, the audio signal is input to the HPF 14 shown in FIG. Based on the detection signal input from the noise detection circuit 11, the mute circuit 15 mutes the mid-high frequency component noise period.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the mute circuit 15. FIG. 8A shows an audio signal input, and the noise period (noise period) is indicated by diagonal lines. FIG. 8B is a detection signal of the noise detection circuit 11 and shows a noise period. FIG. 8C shows the middle and high frequency components including pulse noise, and FIG. 8D shows the output of the mute circuit 15.
[0035]
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the synthesis circuit 16. The low frequency component and middle / high frequency component input to the synthesis circuit 16 have a temporal shift due to a difference in delay amount, and are corrected and added to be synthesized. The delay circuit 16a gives a delay to the low frequency component inputted from the polynomial interpolation circuit 13, and the delay circuit 16b gives a delay to the middle / high frequency component inputted from the mute circuit 15. Therefore, the delay circuit having the larger delay amount has zero delay. The timing circuit low-frequency component and middle-high frequency component are input and synthesized.
[0036]
FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation result of the first embodiment. FIG. 10 (a) shows the input audio signal, and the broken line part shows the noise period. FIG. 10B shows an output audio signal when the noise period is polynomial-interpolated without removing the middle and high frequency components from the input audio signal, and the noise period may be a prominent interpolation as shown in the figure. . FIG. 10 (c) shows a case in which polynomial interpolation is performed on the low-frequency component according to the first embodiment, and the middle-high frequency component is synthesized by muting the noise period, and the low-frequency component is lost. The pulse noise is removed without any problem.
[0037]
In the first embodiment, noise removal for the FM stereo signal has been described. However, in the case of a monaural signal, the two outputs of the FM demodulation circuit 5 are exactly the same signal, and the operation is exactly the same. .
Also, as shown in FIG. 11, the processing of the AM signal after the audio signal output from the AM detection circuit 19 is not changed as shown in FIG. 11. Therefore, the configuration of the noise removal circuit 17 is the same as in FIG. The same.
[0038]
Moreover, although the example which performs the noise detection circuit 11 with respect to the audio signal after stereo demodulation as Embodiment 1 was demonstrated, as a structure which arrange | positions a noise detection circuit before the stereo demodulation circuit 5, and performs noise detection, There is no change in the function of the noise removal circuit. The same applies to Embodiments 2 to 10 described below.
[0039]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 12 is a block diagram of a noise removing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. In the figure, 20 is a delay circuit, 21 is a subtraction circuit, 22 is a fade-out / in circuit, and a noise removal circuit for one channel of the audio signal input from the stereo demodulation circuit 5 at 11 to 13, 16 and 20 to 22 23 is configured. Reference numeral 24 denotes a noise removal circuit for the other channel, and since the configuration is exactly the same as that of the noise removal circuit 23, description thereof is omitted.
In the second embodiment, the HPF 14 of the first embodiment is configured by a delay circuit 20 and a subtraction circuit 21.
[0040]
Next, operations of parts different from the first embodiment will be described.
The audio signal is input to the noise detection circuit 11 and the delay circuit 20, and is delayed by the same amount as the delay amount in the LPF 12 by the delay circuit 20. The subtracting circuit 21 subtracts the output of the LPF 12 from the delayed audio signal, thereby extracting a mid-high frequency component from the audio signal. Based on the detection signal of the noise detection circuit 11, the fade-out / in circuit 22 performs a level adjustment for fading out immediately before the noise period of the middle and high frequency components and fading in immediately after the noise period with characteristics that change linearly. .
[0041]
FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation of the fade-out / in circuit 22. FIG. 13A shows an input audio signal, and the noise period is indicated by diagonal lines. FIG. 13B is a detection signal of the noise detection circuit 11 and shows a noise period. FIG. 13C shows the middle and high frequency components output from the subtraction circuit 21 and is delayed by an amount corresponding to the delay amount in the LPF 12. FIG. 13D shows the mid-high frequency component output from the fade-out / in circuit 22. Since the start of the fade-out is triggered by the start point of the noise period, the delay amount in FIG. 13C requires at least the time corresponding to the fade-out period.
[0042]
FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation result of the second embodiment. FIG. 14A shows the input audio signal, and the broken line part shows the noise period. FIG. 14B shows an output audio signal when the noise period is polynomial-interpolated without removing the middle and high frequency components from the input audio signal, and the noise period may be a protruding interpolation as shown in the figure. . FIG. 14 (c) shows a case in which polynomial interpolation is performed on the low-frequency component according to the second embodiment, and the noise period is faded out / in for the mid-high frequency component and synthesized. The pulse noise is removed without impairing the noise.
[0043]
In the second embodiment, the noise removal for the FM stereo signal has been described. However, in the case of a monaural signal, the operation is exactly the same except that the two outputs of the FM demodulation circuit 5 are exactly the same signal.
Also, for the AM signal, as shown in FIG. 15, there is no change in the processing after the audio signal output from the AM detection circuit 19, so the configuration of the noise removal circuit 23 is the same as in FIG. The same.
[0044]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 16 is a block diagram of a noise removing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 12 denote the same or corresponding parts. In the figure, 25 is an LPF, 26 is a delay circuit, 27 is a subtracting circuit, 28 is a fade-out / in circuit, 29 is a synthesizing circuit, 11 to 13, 20 to 22, 25 to 29, and the output audio of the stereo demodulation circuit 5 A noise removal circuit 30 for one channel of the signal is configured. Reference numeral 31 denotes a noise removal circuit for the other channel, and since the configuration is exactly the same as that of the noise removal circuit 30, a description thereof will be omitted.
[0045]
In the third embodiment, a mid-frequency component is extracted from the mid-high frequency component extracted by the subtracting circuit 21 of the second embodiment by the second LPF 25 having a cutoff frequency higher than that of the LPF 12, and the noise period is reduced by the fade-out / in circuit 22. Fade out immediately before, fade in immediately after, and subtract circuit 27 subtracts the middle frequency component from the middle frequency range component delayed by the same amount as the delay amount in LPF 25 by delay circuit 26 to extract the high frequency component and fade out / In circuit 28 fades out immediately before the noise period, fades in immediately after, and then the low frequency component in which the noise period is interpolated, the mid frequency component in which the noise period is faded out / in, and the noise period fades out This is different from the second embodiment in that the synthesized high frequency component is synthesized by the synthesis circuit 29.
[0046]
Next, operations of parts different from the second embodiment will be described. The mid-high frequency component output from the subtraction circuit 21 is input to the LPF 25, and the mid-frequency component is extracted and input to the fade-out / in circuit 22. The fade-out / in circuit 22 fades out immediately before the noise period and fades in immediately after the noise period based on the detection signal of the noise detection circuit 11 with respect to the mid-range component. Since the operation of the fade-out / in circuit 22 is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.
[0047]
On the other hand, the middle and high frequency components output from the subtraction circuit 21 are given a delay whose amount matches the timing of the middle frequency components output from the LPF 25 by the delay circuit 26, and are input to the subtraction circuit 27. The subtraction circuit 27 subtracts the mid-frequency component from the mid-high frequency component, extracts the high-frequency component, and outputs it to the fade-out / in circuit 28. The fade-out / in circuit 28 fades out immediately before the noise period and fades in immediately after the noise period based on the detection signal of the noise detection circuit 11 for the high frequency component. The synthesizing circuit 29 outputs an audio signal obtained by synthesizing the low-frequency component subjected to polynomial interpolation, the mid-frequency component faded out / in, and the high-frequency component faded out / in.
[0048]
FIG. 17 is a diagram for explaining an operation in which the middle and high frequency components of the third embodiment are divided into a middle frequency component and a high frequency component and faded out / in are performed separately. When the noise period is cut off and faded out / in before and after this, the feeling of discontinuity increases as the fade out / in period becomes longer. Since the beat sound due to the repetition in conjunction with becomes more noticeable, it is necessary to set the fade-out / in period to an appropriate value. Since this appropriate value varies depending on the frequency of the signal, the middle frequency component has a longer fade-out / in period as shown in FIG. 17C, and the higher frequency component is as shown in FIG. shorten.
[0049]
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of the synthesis circuit 29. The low frequency component, the mid frequency component, and the high frequency component input to the synthesis circuit 29 have a temporal shift due to the difference in the delay amount. The delay circuit 29 a is input from the polynomial interpolation circuit 13, the delay circuit 29 b is input from the fade-out / in circuit 22, and the delay circuit 29 c is input from the fade-out / in circuit 28. A delay is given to each of the high-frequency components to be transmitted, but the delay circuit to which the most delayed component is input is zero delay because it is matched with the most delayed component. The adder circuit 29d receives and synthesizes the signals of the low frequency component, the mid frequency component, and the high frequency component with timing.
[0050]
In the third embodiment, the noise removal for the FM stereo signal has been described. However, in the case of a monaural signal, the operation is exactly the same except that the two outputs of the FM demodulation circuit 5 are exactly the same signal.
Also, for the AM signal, as shown in FIG. 19, there is no change in the processing after the audio signal output from the AM detection circuit 19, so the configuration of the noise removal circuit 30 is the same as in FIG. The same.
[0051]
Embodiment 4 FIG.
20 is a block diagram of a noise removing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 16 denote the same or corresponding parts. In the figure, 32 is an ON / OFF circuit, and 11 to 13, 20, 21, 25 to 29 and 32 constitute a noise removal circuit 33 for one channel of the output audio signal of the stereo demodulation circuit 5. Reference numeral 34 denotes a noise removal circuit for the other channel, and since the configuration is exactly the same as that of the noise removal circuit 33, the description thereof is omitted.
[0052]
The fourth embodiment is different from the third embodiment in that the middle frequency component extracted by the LPF 25 is turned on / off by the ON / OFF circuit 32 to block the pulse noise.
[0053]
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of the ON / OFF circuit 32. The detection signal of the noise detection circuit 11 is received by the timer 32a, and the switch 32b for turning ON / OFF the output of the LPF 25 is controlled by the output of the timer 32a.
[0054]
FIG. 22 is an explanatory diagram of the operation of the ON / OFF circuit 32. FIG. 22 (a) is a noise detection signal output from the noise detection circuit 11, and FIGS. 22 (b) and 22 (c) are ON / OFF circuits. 32 shows the mid-range component output from the reference numeral 32. When a detection signal is input from the noise detection circuit 11 to the timer circuit 32a, as shown in FIG. 22B, the mid-frequency component input from the LPF 25 is cut off, and pulse noise is generated for a certain period after the noise period has elapsed. If not, it works to return. In addition, you may make it fade out / fade in like the boundary part of interruption | blocking operation | movement like FIG.22 (c).
[0055]
In the fourth embodiment, the noise removal for the FM stereo signal has been described. However, in the case of a monaural signal, the operation is exactly the same except that the two outputs of the FM demodulation circuit 5 are exactly the same signal.
Also, for the AM signal, as shown in FIG. 23, there is no change in the processing after the output audio signal of the AM detection circuit 19, so the configuration of the noise removal circuit 33 is the same as in FIG. 20, and its operation is fundamental. The same as above.
[0056]
Embodiment 5. FIG.
24 is a block diagram of a noise removing apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 16 denote the same or corresponding parts. In the figure, reference numeral 35 denotes a level down circuit, and 11 to 13, 20, 21, 25 to 29 and 35 constitute a noise removal circuit 36 for one channel of the output audio signal of the stereo demodulation circuit 5. Reference numeral 37 denotes a noise removal circuit for the other channel, and since the configuration is exactly the same as that of the noise removal circuit 36, description thereof is omitted.
[0057]
The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that the mid-range component extracted by the LPF 25 is configured to lower the level of the noise period by the level down circuit 35.
[0058]
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of the level-down circuit 35. The output of the noise detection circuit 11 is received by the timer 35a, and the switch 35c for switching the output of the LPF 25 and the output of the voltage dividing circuit 35b that divides the output and lowers the level by the output of the timer 35a is controlled.
[0059]
FIG. 26 is a diagram for explaining the operation of the level down circuit. FIG. 26 (a) shows a noise detection signal output from the noise detection circuit 11, and FIGS. 26 (b) and 26 (c) show the output of the level down circuit 35. ing. When the detection signal is input from the noise detection circuit 11 to the timer circuit 35a, as shown in FIG. 26 (b), the level is switched to the middle band component input from the voltage dividing circuit 35b to lower the level of the middle band component. If pulse noise does not occur for a certain period after the period elapses, it operates so as to recover. Note that fade-out / fade-in may be performed as shown in FIG.
[0060]
In the fifth embodiment, the noise removal for the FM stereo signal has been described. However, in the case of a monaural signal, the operation is exactly the same except that the two outputs of the FM demodulation circuit 5 are exactly the same signal.
27, since the processing after the output audio signal of the AM detection circuit 19 does not change as shown in FIG. 27, the configuration of the noise removal circuit 36 is the same as that shown in FIG. The same as above.
[0061]
Embodiment 6 FIG.
The configuration of the noise elimination apparatus according to the sixth embodiment of the present invention is the same as that of FIGS. 12, 16, 20, and 24 showing the second to fifth embodiments, and the operating characteristics of the fade-out / in circuits 22 and 28. Are different, and the description of the configuration is omitted.
FIG. 28 is an explanatory diagram of the fade-out / in characteristic of the sixth embodiment. FIG. 28 (a) is a low-frequency component subjected to polynomial interpolation, FIG. 28 (b) is a fade-out / in characteristic in the second to fifth embodiments, FIG. 28C shows the fade-out / in characteristic of the sixth embodiment.
[0062]
In the fade-out / in characteristics in the second to fifth embodiments shown in FIG. 28B, the fade-out / in is performed with a linear characteristic, whereas in the sixth embodiment shown in FIG. The fade-out / in characteristic is a characteristic that saturates from the pass band to the cut-off band, and in this way, the signal connection with the noise period becomes smooth.
[0063]
As the characteristics of the saturation curves of the fade-out / in circuits 22 and 28, for example, as shown in FIG. 29, a method of using the vicinity of θ = π / 2 as a coefficient in sin θ can be considered.
[0064]
Embodiment 7 FIG.
30 to 34 are first to fifth block diagrams of a noise removing apparatus according to Embodiment 7 of the present invention, respectively, and 39 to 48 are noise removing circuits. In the seventh embodiment, a limit circuit 38 is inserted immediately before the polynomial interpolation circuit 13 shown in FIGS. 1, 12, 16, 20, and 24 showing the configuration of the first to fifth embodiments. It is. Since the operation of the seventh embodiment is exactly the same as that of the first to fifth embodiments except for the operations of the limit circuit 38 and the polynomial interpolation circuit 13, the description thereof will be omitted.
[0065]
In general, in order to make the cutoff characteristic of the LPF 12 steep, it is necessary to increase the number of taps of the filter, which makes the configuration complicated and impractical. If a compromise is made with a practical configuration, the cutoff characteristic becomes gentle, and the mid-high frequency component remains in the output of the LPF 12. Therefore, in the seventh embodiment, a limit circuit 38 is provided to reduce this influence.
[0066]
FIG. 35 is a diagram for explaining the operation of the limit circuit 38. FIG. 35 (a) shows an audio signal input to the LPF 12, and the dotted line portion is a noise period. FIG. 35B shows a case where the pulse noise period is interpolated by the polynomial interpolation circuit 13 with respect to the low-frequency component output outputted from the LPF 12 having a gentle cutoff characteristic. In this case, since the middle and high frequency components remain, the slopes of the line segments at the two points (see FIG. 2) at both ends, which are the starting points of the polynomial interpolation, become large, resulting in protruding interpolation. The limit circuit 38 receives the detection signal from the noise detection circuit 11, and limits the slope of the line segment at two points at both ends, which are the starting points of the polynomial interpolation, so as not to exceed a certain value. FIG. 35 (c) shows the output of the low-frequency component of the polynomial interpolation circuit 13 when this limit circuit 38 is provided, and protrusion due to polynomial interpolation is suppressed.
[0067]
Embodiment 8 FIG.
36 to 40 are block diagrams of a noise removing apparatus according to an eighth embodiment of the present invention, and 50 to 69 are noise removing circuits. In this eighth embodiment, a linear interpolation circuit 49 is inserted immediately before the LPF 12 shown in FIGS. 1, 12, 16, 20, and 24 showing the configuration of the first to fifth embodiments, and a noise detection circuit. 11, the linear interpolation is performed for the period in which the pulse noise is detected, and then input to the LPF 12 and the delay circuit 20.
[0068]
FIG. 46 is an explanatory diagram of the operation of the linear interpolation circuit 49. 46A is an audio signal input to the LPF 12 when the linear interpolation circuit 49 is not used, and FIG. 46B is an audio signal input to the LPF 12 when the linear interpolation circuit 49 performs linear interpolation. The two circles in the center of FIG. 46 represent the output of the LPF 12 for each of FIGS. 46 (a) and 46 (b). The arrows in both circles indicate the slope of the line segment at two points of the boundary with the noise period, that is, the starting point when the polynomial interpolation circuit 13 in the next stage performs the polynomial interpolation. In order to perform the interpolation satisfactorily, it is necessary to reduce the influence of the noise period.
[0069]
In the case of FIG. 46 (a), since the pulsed noise having a higher amplitude than the signal is passed through the LPF 12, the influence is larger than the case where there is no pulsed noise at the boundary portion outside the noise period. The low frequency component output from the LPF 12 is deformed in part. On the other hand, in the case of FIG. 46 (b), since the linear interpolation is inserted in the noise part, the low frequency component output from the LPF 12 is deformed compared with the case where there is no pulse noise, but compared with FIG. 46 (a). The degree becomes smaller.
[0070]
According to the eighth embodiment, the magnitude of the slope of the line segment at each of the two points before and after the low-frequency component polynomial interpolation is changed as compared with the case where the LPF is extracted while including the pulse noise. Since the degree is small, it does not become a protruding interpolation signal, and it does not become discontinuous significantly before and after the noise period.
[0071]
Embodiment 9 FIG.
FIGS. 41 to 45 are block diagrams of a noise removing apparatus according to Embodiment 9 of the present invention, and 50 to 69 are noise removing circuits. In this ninth embodiment, a linear interpolation circuit 49 is inserted immediately before the LPF 12 in FIGS. 30 to 34 showing the configuration of the seventh embodiment, and linear interpolation is performed for a period in which pulse noise is detected by the noise detection circuit 11. After being performed, it is input to the LPF 12 and the delay circuit 20, and the noise period of the low-frequency component output from the LPF 12 is greater than a certain value in the magnitude of the slope of the line segment at two points at both ends that are the starting points of the polynomial interpolation in the limit circuit 38. In this configuration, the protrusion due to the polynomial interpolation is suppressed.
[0072]
According to the ninth embodiment, since the effects of the seventh and eighth embodiments are obtained, the continuity of signals before and after the noise period is further improved.
[0073]
Embodiment 10 FIG.
47 to 51 are block diagrams of a noise removing apparatus according to Embodiment 10 of the present invention, and 70 to 79 are noise removing circuits. In the tenth embodiment, the polynomial interpolation circuit 13 shown in FIGS. 36 to 40 showing the configuration of the eighth embodiment is removed. In the tenth embodiment, the low frequency component and the middle high frequency component extracted by the LPF 12 after linear interpolation of the audio signal are synthesized by the synthesis circuit 16 or 29.
[0074]
FIG. 52 is an explanatory diagram of the processing operation of the low frequency component common to FIGS. 52 (a) is an audio signal input to the linear interpolation circuit 49, FIG. 52 (b) is an output signal of the linear interpolation circuit 49, FIG. 52 (c) is a low frequency component output from the LPF 12, and FIG. ) Is a low-frequency component output from the polynomial interpolation circuit 13 in FIG. 36 shown for comparison.
[0075]
In the tenth embodiment, since the low frequency component is linearly interpolated as shown in FIG. 52 (c) and then extracted by the LPF 12, it is shown in FIG. 52 (d) when polynomial interpolation is performed. Since the noise period is linear compared to the conventional one, it is inferior in the smoothness of the connection of signals before and after the noise period, but the configuration can be simplified by omitting the polynomial interpolation circuit 13.
[0076]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0078]
  OhSince the slope of the line segment by two points before and after the noise period of the low frequency component extracted from the audio signal is limited by the limit means, and the polynomial interpolation is performed, the cutoff characteristic of the LPF that extracts the low frequency component is steep. Even if not, it does not become a prominent interpolation signal, and it does not become discontinuous significantly before and after the noise period.
[0079]
Also, since the noise period of the audio signal is linearly interpolated in advance and the low frequency component is extracted and polynomial interpolation is performed, the polynomial is compared with the case where the low frequency component is extracted with the LPF and the polynomial interpolation is performed while including the pulse noise. The slope of the line segment at each of the two points before and after the noise period that is the starting point of the interpolation is small, so that it does not become a protruding interpolation signal, and does not become significantly discontinuous before and after the noise period.
[0080]
In addition, since the low-frequency component is extracted and the polynomial interpolation is performed after linearly interpolating the noise period of the audio signal, the polynomial is compared with the case where the low-frequency component is extracted with the LPF and the polynomial interpolation is performed while including the pulse noise. After the slope of the line segment at each of the two points before and after the noise period that is the starting point of the interpolation is reduced, and the magnitude of the slope of the line segment at each of the two points before and after the noise period of this low frequency component is limited by the limiting means. Since the polynomial interpolation is performed, even if the cutoff characteristic of the LPF for extracting the low frequency component is not steep, it does not become a protruding interpolation signal, and the continuity before and after the noise period is improved.
[0081]
The noise period of the audio signal is pre-linearly interpolated and then the low-frequency component is extracted by LPF, and this low-frequency component is extracted from the above-mentioned linearly interpolated audio signal to synthesize the mid-high frequency component with the noise period level suppressed. As a result, it is possible to obtain a noise removing device that lacks smoothness compared to the case where the low-frequency component noise period is subjected to polynomial interpolation but does not cause the level of the interpolation signal to protrude.
[0082]
Further, the second filter means for extracting the middle and high frequency components of the audio signal is extracted by the delay means for delaying the audio signal by the same amount as the first filter means and the first filter means from the delayed audio signal. Since the subtracting means for subtracting the low-frequency component is used, the second filter means for extracting the mid-high frequency component can be realized with a simple configuration.
[0083]
Further, the middle band component is extracted by the third filter section from the middle and high band component extracted by the second filter section, and the high band component is extracted by the fourth filter section from the middle and high band component. In addition, the mid-range and high-frequency components are appropriately suppressed and the noise period is combined with the low-frequency component interpolated by polynomial interpolation to obtain an audio signal. For example, noise can be removed while reducing adverse effects such as beat sound caused by noise removal processing on the sound.
[0084]
Further, a means for suppressing the noise period level of the middle and high frequency components extracted by the second filter means is a mute means for attenuating the noise period of the middle and high frequency components, and fades out immediately before the noise period and immediately after the noise period. Since it is configured with fade-out / in means for fading in, or on / off means for turning off the mid-high frequency component at the beginning of the noise period and turning it on at the end, it is possible to eliminate adverse effects such as beat sound caused by noise removal processing on the mid-high frequency component. Noise can be removed while mitigating.
[0085]
In addition, the means for suppressing the noise period level of the extracted mid-frequency component is fade-out / in means for fading out immediately before the noise period and fading in immediately after the noise period, and is turned off at the beginning of the noise period and turned on at the end. It is composed of on / off means or level down means for suppressing the level of the noise period, and means for suppressing the level of the extracted high frequency component noise period is faded out immediately before the noise period and immediately after the noise period. Since it is constituted by the fade-out / in means for fading in, it is possible to efficiently reduce the adverse effects such as beat sound caused by the noise removal processing for the middle frequency component and the high frequency component.
[0086]
In addition, since the fade-out and fade-in characteristics of the fade-out / in means are formed as curves that saturate from the passband to the cutoff band, the discontinuity in the connection between the interpolated signal and the signal before and after the noise period can be reduced. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of cubic interpolation according to the first embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the reason for removing the middle and high frequency components in the first embodiment.
4 is an operation explanatory diagram when an LPF is used for a signal including a high frequency component according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a polynomial interpolation circuit according to the first embodiment;
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the polynomial interpolation circuit of the first embodiment.
7 is an operation explanatory diagram of the synthesis circuit in FIG. 5 of the first embodiment. FIG.
8 is an operation explanatory diagram of the mute circuit according to the first embodiment; FIG.
9 is a diagram illustrating a configuration example of a synthesis circuit according to the first embodiment; FIG.
FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation result of the first embodiment.
FIG. 11 is a block diagram illustrating another configuration example of the first embodiment.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an operation explanatory diagram of a fade-out / in circuit according to the second embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an operation result of the second embodiment.
FIG. 15 is a block diagram showing another configuration of the second embodiment.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an operation explanatory diagram of the fade-out / in circuit according to the third embodiment.
18 is a diagram illustrating a configuration example of a synthesis circuit according to Embodiment 3. FIG.
FIG. 19 is a block diagram showing another configuration of the third embodiment.
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration example of an ON / OFF circuit according to a fourth embodiment.
FIG. 22 is an operation explanatory diagram of the ON / OFF circuit according to the fourth embodiment.
FIG. 23 is a block diagram illustrating another configuration example of the fourth embodiment.
FIG. 24 is a block diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a diagram illustrating a configuration example of a level down circuit according to the fifth embodiment;
FIG. 26 is an operation explanatory diagram of the level-down circuit according to the fifth embodiment.
FIG. 27 is a block diagram showing another configuration of the fifth embodiment.
FIG. 28 is an operation explanatory diagram of the fade-out / in circuit according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 29 is an explanatory diagram of a saturation curve in the fade-out / in circuit according to the sixth embodiment.
FIG. 30 is a first block diagram showing a configuration of a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a second block diagram showing a configuration of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 32 is a third block diagram showing a configuration of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 33 is a fourth block diagram showing the structure of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a fifth block diagram showing the structure of the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 35 is an operation explanatory diagram of a limit circuit according to the seventh embodiment.
FIG. 36 is a first block diagram showing a configuration of an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 37 is a second block diagram showing the structure of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a third block diagram showing the structure of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 39 is a fourth block diagram showing the structure of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 40 is a fifth block diagram showing the structure of the eighth embodiment of the present invention.
FIG. 41 is a first block diagram showing the structure of the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 42 is a second block diagram showing a configuration of the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 43 is a third block diagram showing the structure of the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 44 is a fourth block diagram showing the structure of the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 45 is a fifth block diagram showing the structure of the ninth embodiment of the present invention.
FIG. 46 is an operation explanatory diagram of the linear interpolation circuit according to the eighth embodiment.
FIG. 47 is a first block diagram showing the structure of the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 48 is a second block diagram showing the structure of the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 49 is a third block diagram showing the structure of the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 50 is a fourth block diagram showing the structure of the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 51 is a fifth block diagram showing the structure of the tenth embodiment of the present invention.
52 is an explanatory diagram of a processing operation for a low-frequency signal according to Embodiment 9. FIG.
FIG. 53 is a block diagram showing a configuration of a conventional pulse noise removal apparatus.
FIG. 54 is an operation explanatory diagram of a stereo demodulation circuit of a conventional pulse noise removal apparatus.
FIG. 55 is an operation explanatory diagram of a conventional pulse noise removal apparatus.
FIG. 56 is an explanatory diagram of a problem of a conventional pulse noise removal apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 FM detection circuit, 5 Stereo demodulation circuit, 11 Noise detection circuit, 12 LPF, 13 Polynomial interpolation circuit, 14 HPF, 15 Mute circuit, 16, 29 synthesis circuit, 17, 18, 23, 24, 30, 31, 33, 34, 36, 37, 39 to 79 Noise elimination circuit, 20, 26 delay circuit, 21, 27 subtraction circuit, 22, 28 fade-out / in circuit, 32 ON / OFF circuit, 35 level down circuit, 38 limit circuit, 49 noise Removal circuit.

Claims (9)

オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、
上記オーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、
この抽出された低域成分の雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさを制限するリミット手段と、
この雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさが制限された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、
上記オーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、
この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、
上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたオーディオ信号の雑音除去装置。Noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period;
First filter means for extracting a low frequency component of the audio signal;
Limit means for limiting the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the noise period of the extracted low frequency component,
Means for interpolating the noise period of the low-frequency component in which the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of this noise period is limited;
Second filter means for extracting the middle and high frequency components of the audio signal;
Means for suppressing the level of the noise period of the extracted middle and high frequency components;
An audio signal denoising device comprising: a signal synthesizing unit that synthesizes a low-frequency component obtained by polynomial interpolation of the noise period and a mid-high frequency component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal. オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、
上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、
この直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、
この抽出された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、
上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、
この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、
上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたオーディオ信号の雑音除去装置。Noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period;
Linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal;
First filter means for extracting a low frequency component of the linearly interpolated audio signal;
Means for polynomial interpolation of the noise period of the extracted low frequency components;
Second filter means for extracting mid-high frequency components of the linearly interpolated audio signal;
Means for suppressing the level of the noise period of the extracted middle and high frequency components;
An audio signal denoising device comprising: a signal synthesizing unit that synthesizes a low-frequency component obtained by polynomial interpolation of the noise period and a mid-high frequency component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal. オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、
上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、
この直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、
この抽出された低域成分の雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさを制限するリミット手段と、
この雑音期間の起点となる線分の傾きの大きさが制限された低域成分の雑音期間を多項式補間する手段と、
上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、
この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、
上記雑音期間が多項式補間された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたオーディオ信号の雑音除去装置。Noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period;
Linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal;
First filter means for extracting a low frequency component of the linearly interpolated audio signal;
Limit means for limiting the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of the noise period of the extracted low frequency component,
Means for interpolating the noise period of the low-frequency component in which the magnitude of the slope of the line segment that is the starting point of this noise period is limited;
Second filter means for extracting mid-high frequency components of the linearly interpolated audio signal;
Means for suppressing the level of the noise period of the extracted middle and high frequency components;
An audio signal denoising device comprising: a signal synthesizing unit that synthesizes a low-frequency component obtained by polynomial interpolation of the noise period and a mid-high frequency component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal. オーディオ信号の雑音を検出してその雑音期間の開始時と終了時を示す検出信号を出力する雑音検出手段と、
上記オーディオ信号の雑音期間を直線補間する直線補間手段と、
上記直線補間されたオーディオ信号の低域成分を抽出する第１のフィルタ手段と、
上記直線補間されたオーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段と、
この抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段と、
上記抽出された低域成分と上記雑音期間のレベルが抑制された中高域成分とを合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えたオーディオ信号の雑音除去装置。Noise detection means for detecting noise in the audio signal and outputting a detection signal indicating the start and end of the noise period;
Linear interpolation means for linearly interpolating the noise period of the audio signal;
First filter means for extracting a low frequency component of the linearly interpolated audio signal;
Second filter means for extracting mid-high frequency components of the linearly interpolated audio signal;
Means for suppressing the level of the noise period of the extracted middle and high frequency components;
An audio signal denoising device comprising: a signal synthesizing unit that synthesizes the extracted low-frequency component and the middle-high frequency component in which the level of the noise period is suppressed to output an audio signal. オーディオ信号の中高域成分を抽出する第２のフィルタ手段は、オーディオ信号を第１のフィルタ手段と同じ量遅延させる遅延手段と、この遅延されたオーディオ信号から第１のフィルタ手段で抽出された低域成分を減算する減算手段とで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のオーディオ信号の雑音除去装置。The second filter means for extracting the middle and high frequency components of the audio signal includes a delay means for delaying the audio signal by the same amount as the first filter means, and a low filter that is extracted from the delayed audio signal by the first filter means. noise removal device of the audio signal according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is constituted by a subtraction means for subtracting the frequency component. 第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分から中域成分を抽出する第３のフィルタ手段と、
上記中高域成分から高域成分を抽出する第４のフィルタ手段と、
上記抽出された中域成分および高域成分の雑音期間のレベルをそれぞれ抑制する手段と、
上記雑音期間が多項式補間された低域成分、上記雑音期間のレベルが抑制された中域成分および高域成分を合成してオーディオ信号を出力する信号合成手段とを備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のオーディオ信号の雑音除去装置。Third filter means for extracting the mid-range component from the mid-high range component extracted by the second filter means;
A fourth filter means for extracting a high-frequency component from the middle-high frequency component;
Means for suppressing the level of the noise period of the extracted mid-frequency component and high-frequency component, respectively;
Signal synthesis means for synthesizing the low frequency component in which the noise period is polynomial-interpolated, the mid frequency component and the high frequency component in which the level of the noise period is suppressed, and outputting an audio signal. The noise removal apparatus of the audio signal of any one of Claims 1-4 . 第２のフィルタ手段で抽出された中高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記中高域成分の雑音期間を減衰させるミュート手段、雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段または雑音期間の始めに中高域成分をオフし終りにオンするオン／オフ手段で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のオーディオ信号の雑音除去装置。The means for suppressing the level of the noise period of the mid-high frequency component extracted by the second filter means is a mute means for attenuating the noise period of the mid-high frequency component, fades out immediately before the noise period, and fades immediately after the noise period. The audio according to any one of claims 1 to 4 , comprising fade-in / in means for turning on or on / off means for turning off mid-high frequency components at the beginning of a noise period and turning them on at the end. A signal denoising device. 第３のフィルタ手段で抽出された中域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段、雑音期間の始めにオフし終りにオンするオン／オフ手段または雑音期間のレベルを抑制するレベルダウン手段で構成され、
第４のフィルタ手段で抽出された高域成分の雑音期間のレベルを抑制する手段は、上記雑音期間の直前でフェードアウトし、雑音期間の直後でフェードインするフェードアウト／イン手段で構成されていることを特徴とする請求項６に記載のオーディオ信号の雑音除去装置。The means for suppressing the level of the noise period of the middle frequency component extracted by the third filter means is fade-out / in means for fading out immediately before the noise period and fading in immediately after the noise period, at the beginning of the noise period. It consists of on / off means for turning on at the end of turning off or level down means for suppressing the level of noise period,
The means for suppressing the level of the noise period of the high frequency component extracted by the fourth filter means is composed of fade-out / in means for fading out immediately before the noise period and fading in immediately after the noise period. The audio signal denoising device according to claim 6 . フェードアウト／イン手段のフェードアウトおよびフェードイン特性は、通過域から遮断域に向かって飽和する曲線に形成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のオーディオ信号の雑音除去装置。Fade-out and fade-in characteristics of the fade-out / in means, the noise removal device of the audio signal according to claim 7 or claim 8, characterized in that it is formed in a curved saturate towards the cutoff range from the pass band.
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